浮法玻璃熔制技术
浮法玻璃成型技术

浮法玻璃成型技术1、浮法玻璃成型的定义浮法玻璃成型工艺过程为熔化、澄清、冷却的优质玻璃液在调节闸板的控制下经流道平稳连续地流入锡槽,在锡槽中漂浮在熔融锡液表面,在自身重力的作用下摊平、在表面张力作用下抛光、在主传动拉引力作用下向前漂浮,通过挡边轮控制玻璃带的中心偏移,在拉边机的作用下实现玻璃带的展薄或积厚并冷却、固型等过程,成为优于磨光玻璃的高质量的平板玻璃。
玻璃液在前进的过程中经历了在锡液面上的摊开、达到平衡厚度、自然抛光以及拉薄或积厚四个过程。
浮法玻璃的成型设备因为是盛满熔融锡液的槽形容器而被称作锡槽,它是浮法玻璃成型工艺的核心,被看作为浮法玻璃生产过程的三大热工设备之一。
2、浮法玻璃成型工艺过程池窑中熔化好的玻璃液,在1100℃左右的温度下,沿流道流入锡槽,由于玻璃的密度只有锡液密度的1/ 3 左右,因而漂浮在锡液面上,完成玻璃的平整化过程,然后逐渐降温,在外力的作用下冷却成板。
玻璃带冷却到600~620℃时,被过渡辊台抬起,在输送辊道牵引力作用下,离开锡槽,进入退火窑,消除应力,再经质量检测,纵横切割,装箱入库。
为了防止锡液在高温下的氧化,通常通入弱还原性的保护气体,以提高玻璃质量。
玻璃带成型时的作用力有两种,即表面张力和自身重力,前者阻止玻璃液无限摊开,对玻璃表面的光洁度影响极大;后者则促使玻璃液摊开。
当表面张力与自身重力平衡时,漂浮在锡液面上的玻璃带就获得自然厚度。
3、浮法玻璃成型工艺因素对浮法玻璃成型起决定作用的因素有玻璃的粘度、表面张力和自身的重力。
在这3 个因素中,粘度主要起定型的作用,表面张力主要起抛光的作用,重力则主要起摊平作用。
但是三者对摊平、抛光和展薄都有一定作用,这三者结合才能很好的进行浮法玻璃的生产。
玻璃液刚流入锡槽时,处于自身重力和液-液-气三相系统表面张力的作用下。
随着玻璃液的不断流入,在自身重力影响下,玻璃液沿锡液表面摊开,并在锡液面上形成了玻璃液的流体静压,作为玻璃带成型的源流。
浮法玻璃工艺流程

浮法玻璃工艺流程
《浮法玻璃工艺流程》
浮法法玻璃工艺流程是一种广泛应用于工业生产中的玻璃制造技术。
该工艺以其简单高效的特点,在玻璃行业中占据着重要的地位。
首先,原料混合进料区的原料仓。
主要有石英砂、石灰石、长石、硼砂、氧化铝。
其次,原料通过粉碎机经必要工序处理后混合成混合均匀的玻璃熔料。
制备好的玻璃熔料会被泵送到浮法玻璃生产线中。
在熔化窑中,玻璃熔料被放入并经过高温熔化。
之后,玻璃熔液经过搅拌,剔除其中的气泡和杂质。
熔液被抽到过渡池中。
过渡池位于浮法生产线的一端,通过预先合理设计的进气装置,使玻璃熔液以恒定的速度向下流动,均匀受热。
随后,玻璃熔液进入浮法池,通过气流将玻璃面铺平,使其在玻璃液面上“漂浮”,并在一定长度的钢带上持续流动。
在这个过程中,玻璃熔液经过调温、挤压和表面处理。
最后,经过冷却和切割、检验完毕后,流水线上产出的玻璃板取得品质合格的产品。
这些玻璃板可应用于建筑、汽车和家居装饰等领域。
浮法玻璃工艺流程以其高效、灵活和节约能源的特点,成为了
现代玻璃工业中最主要的制造工艺之一,为制造出品质优良的玻璃产品提供了可靠的技术支撑。
浮法玻璃生产的工艺

202X
浮法玻璃生产的工艺流程
玻璃的成型
原料与配合料的制备
原料的加工
玻璃熔融
主要内容
玻璃的退火
玻璃概述
一次退火:玻璃在成型后直接进入退火炉
玻璃的熔制过程
3
浮法玻璃池窑的结构
1
玻璃的原料和配合料制备过程
5
玻璃退火目的和退火工艺
4
玻璃浮法成型控制参数和锡液性质
本章学习小结
简述浮法玻璃成型的过程。
作业
玻璃熔制主要有哪些过程?
单击此处添加正文,文字是您思想的提炼,请尽量言简意赅的阐述观点。
纯碱(Na2CO3)和芒硝(Na2SO4)
(4)引入CaO的原料
石灰石、方解石,要求CaO≥50%,Fe2O3<0.15%
(5)引入MgO的原料
白云石,要求MgO≥20%,CaO≤32%,Fe2O3<0.15%
01
02
03
澄清剂
01
(7)着色剂
(8)乳浊剂
2.配合料的制备
配合料制备的质量控制:
2
存在于玻璃液中的气体状态: 可见气泡、物理溶解的气体、化学结合的气体
3
玻璃液澄清目的:排除可见气泡
4
影响玻璃液澄清的因素: 玻璃液的粘度、表面张力,澄清剂种类,澄清温度, 炉气压力与成分等
5
澄清剂种类及作用机理:变价氧化物、硫酸盐类、卤化物类
6
对普通钠钙硅玻璃,此阶段温度可低于澄清温度
玻璃液均化过程包括: 不均体的溶解与扩散的均化过程 玻璃液的对流均化过程 因气泡上升而引起的搅拌均化作用
浮法玻璃生产工艺的介绍

浮法玻璃生产工艺的介绍
浮法玻璃是一种常见的平板玻璃,用于建筑、汽车、电子等行业。
浮法玻璃生产工艺相对于传统的窑火熔玻璃和拉丝法制玻璃来说,具有较高的生产效率和优质的玻璃产品。
下面将对浮法玻璃生产工艺进行介绍。
第一步:原料制备
一般使用的原料是石英砂、碳酸钠、石灰石、锰砂、钛白粉等,这些原料经过精心挑选和混合,在高温下融化成澄清的玻璃液体。
第二步:玻璃液制备
将原料按配方要求投入到电炉中,电炉装置内的电极会产生高温将原料熔化后,制成玻璃液体。
这个过程中需要控制好温度和配料比例,保证制出的玻璃精细均匀。
第三步:浮法成型
制成的玻璃液体通过浮法成型机的分级分段(包括上料槽、预加热、热工反应等工艺环节),在玻璃液表面留下一层平稳且均匀的玻璃液面,这个液面逐步进入热辐射区域,逐渐冷却固化。
这个过程中快速冷却的玻璃表面逐渐形成了叫做玻璃带的、均匀的结晶体,而下面则保持了较好的热量贮存。
热辐射区域的温度和工艺条件,会真正成为玻璃质量的保证要素。
第四步:玻璃切割和淬火
将固化的玻璃板取出后,经过切割和淬火处理,成为不同尺寸和要求的玻璃单板。
这个过程是为了保证玻璃产品强度和硬度的稳定性,使其更加耐久和安全。
总结起来,浮法玻璃生产工艺是一种实现自动制造的先进技术,它大大缩短了玻璃生产周期、提高了玻璃板的质量和稳定性、降低了生产成本,同时也为社会制造了更多的价值和美好构建。
浮法玻璃原料工艺

浮法玻璃原料工艺浮法玻璃是一种常见的玻璃制造工艺,主要用于生产平板玻璃。
下面将介绍浮法玻璃的原料和工艺过程。
浮法玻璃的主要原料是石英砂(SiO2)、碱类(如氧化钠Na2O和氧化钙CaO)、碳酸钠(Na2CO3)、碳酸钙(CaCO3)以及一些助剂。
其中石英砂是主要原料,占总质量的50%以上。
其他原料的比例和种类根据需要的玻璃性能而定。
浮法玻璃的制造工艺比较复杂,主要包括玻璃熔化、成型、退火和切割等步骤。
首先,将原料称量,并将其投入到玻璃窑炉中进行熔化。
熔化温度通常在1400℃左右,熔液中的原料经过化学反应形成玻璃。
然后,将熔化的玻璃液通过供料系统送至浮法池上的浮法槽中。
在浮法槽中,玻璃液悬浮在锡液表面,形成一个平整的液体玻璃带,然后通过浮力和表面张力的作用,将玻璃带徐徐地拉出。
接下来,将拉出来的玻璃带经过回火和冷却,逐渐形成平整而均匀的平板玻璃。
在冷却过程中,可以根据需要的玻璃厚度和光度在玻璃带上喷洒气体(如氮气或氧气),控制温度和速度,以调整玻璃的性能指标。
最后,将冷却好的玻璃带进行切割、磨边和清洗等处理,最终得到符合规格要求的平板玻璃。
浮法玻璃制造工艺相对于其他工艺具有高效、经济、环保等优点,因此被广泛应用于建筑、汽车、电子等领域。
随着材料科学和工艺技术的发展,浮法玻璃的性能和质量将不断提高,满足不同领域对玻璃产品的需求。
浮法玻璃是一种应用非常广泛的平板玻璃制造工艺,其特点是制造成本低、效率高、质量优良,因此在建筑、汽车、电子等领域得到了广泛应用。
下面将更详细地介绍浮法玻璃的原料和工艺过程。
首先,浮法玻璃的主要原料是石英砂(SiO2)、碱类(如氧化钠Na2O和氧化钙CaO)、碳酸钠(Na2CO3)、碳酸钙(CaCO3)以及一些助剂。
其中石英砂是最重要的原料,它由纯度高、无杂质等特点,可以保证玻璃的透明度和品质。
碱类和助剂的添加可以调整玻璃的化学性能和物理性能。
浮法玻璃的制造过程可以分为四个主要步骤:玻璃熔化、成型、退火和切割。
浮法玻璃成型工艺讲解

浮法玻璃成型工艺讲解第一部分浮法玻璃成型工艺浮法玻璃成型工艺流程:经熔化、澄清并冷却至1100C 左右的玻璃液,经流道(包括安全闸板和流量调节闸板)和流槽流进锡槽内的熔融锡液面上,在自身重力及表面张力的作用下,玻璃液开始进行摊开、抛光、均匀降温,在拉边机的作用下,进行拉薄或积厚形成一定厚度的玻璃带,在水包的强制冷却和槽体自热的降温的双重作用下,成型后的玻璃带降温到600C 左右,通过过渡辊台,出锡槽进入退火窑。
一、锡槽的工艺分区1. 抛光区锡槽抛光区的功能是使从流槽流入锡槽的玻璃液在这里摊平抛光。
所谓抛光就是玻璃液在其重力和表面张力的作用下达到平衡,使玻璃表面光滑平整。
此区必须要有足够高的温度,而且横向温度必须均匀,以使玻璃的粘度小而均匀,才能使玻璃得以充分摊平。
玻璃液在此区的粘度102.7---10 3.2 Pa - s 。
玻璃液在此区的温度1000--1065 C 。
玻璃液在此区的冷却速度不得大于60E /min 。
玻璃液在此区的停留时间不得小于 72秒。
玻璃带的流动和边部液流玻璃液经唇砖流落在锡液面上,分为两部分流动,大部分玻璃液向下游流去,形成玻璃带的主体部分,很少一部分玻璃液反向流动,与背衬砖接触,然后缓慢的分成左右两股玻璃液流沿背衬砖和八字砖形成玻璃的左边部和右边部,这样与耐火材料接触的玻璃液形成的玻璃带边部质量较差,都将在冷端掰边作业中除去。
2. 预冷区玻璃液在此区的粘度玻璃液在此区的温度 3. 成型区玻璃液在此区的粘度玻璃液在此区的温度 4. 冷却区冷却区长度包括收缩段在内的后面窄段的全部长度。
玻璃液在此区由于快速冷却,粘度急剧增大而不再收缩。
玻璃液在此区的粘度范围105.75-107 Pa ? s 。
玻璃液在此区的温度 780-590E 。
二、锡槽的成型机理1. 玻璃的粘度粘度是液体的一种内摩擦系数?当某层液体以速度u 运动时,邻近液层也将一起运动 , 不过速度要小些 , 并且距离愈远 , 速度愈小 . 这种流动称为粘滞流动。
浮法玻璃生产工艺流程图

浮法玻璃生产工艺流程图
浮法玻璃是一种常见的玻璃制品,其生产工艺流程主要包括原料准备、玻璃熔化、玻璃流延、冷却、切割等步骤。
下面将详细介绍浮法玻璃的生产工艺流程。
1. 原料准备:浮法玻璃的主要原料包括石英砂、石灰石、碳酸钠等。
这些原料首先需要经过粉碎、筛分等处理,使其达到生产要求的颗粒度和均匀性。
2. 玻璃熔化:将准备好的原料按比例加入玻璃窑炉中,进行熔化。
在高温下,原料逐渐熔化并混合均匀,形成玻璃液。
同时,通过加入一定量的助熔剂和稀土金属,可以提高玻璃的质量和特殊性能。
3. 玻璃流延:将熔化好的玻璃液倒入玻璃浮法槽中。
浮法槽是一种长而窄的金属箱子,其内侧覆盖有涂层的铁箱。
玻璃液在浮法槽中逐渐冷却并流动,形成一层均匀的玻璃薄片。
浮法槽中的玻璃液温度需要严格控制,以确保玻璃的质量和均匀性。
4. 冷却:流延出的玻璃薄片进入冷却段,通过一系列的冷却设备降温。
在冷却段的顶部,大量的冷却风流通过玻璃薄片,使其迅速冷却并凝固。
在冷却过程中,需要控制玻璃的冷却速度,以确保玻璃的物理性能和平整度。
5. 切割:冷却完全的玻璃薄片通过传送带进入切割区域。
在切割区域,工人使用切割工具将玻璃薄片按照需要的尺寸切割成玻璃板。
切割后的玻璃板需要经过清洗和质检等步骤,最后包
装出厂。
以上就是浮法玻璃的生产工艺流程。
浮法法玻璃具有制造成本低、质量高且可以批量生产的优势,在建筑、汽车、家电等领域广泛应用。
随着技术的不断进步,浮法玻璃的生产工艺也不断改良和优化,以满足不同领域对玻璃产品的需求。
浮法玻璃生产工艺流程

浮法玻璃生产工艺流程浮法玻璃生产,是由各种原料混合后制成配合料,然后将合格的配合料送入玻璃熔窑,在1500~1600度温度范围内,经过融化、澄清、均化和冷却等环节获得均匀的玻璃液。
玻璃液经过流道、流槽进入充满氮、氢保护气体的锡槽,锡槽中盛有熔融状态的金属锡,由于玻璃的密度比锡液密度小,玻璃液浮在锡液表面如同油浮在水上。
然后完成玻璃液的自然摊平、展薄、抛光、冷却后,玻璃带经过渡帽台托起离开锡槽进入退火炉中退火冷却。
退火后的玻璃带引到工作台进行切割、包装,就得到了我们常见的平板玻璃。
一、浮法玻璃熔窑浮法玻璃熔窑是浮法玻璃生产线的三大热工设备之一,通过先进的技术能大大地提高生产力。
浮法玻璃熔窑的全氧燃烧技术:浮法玻璃熔窑全氧燃烧技术是在浮法玻璃熔制过程中利用浓度为90%以上的氧气代替空气与重油或者天然气等燃料进行燃烧,全氧燃烧技术与传统的玻璃熔窑空气燃烧技术相比,具有节能、可大幅度降低NOX和粉尘等有害物质的排放量以及熔化率高等显著特点,被誉为玻璃熔化技术发展历史上的第二次革命。
二、浮法玻璃锡槽锡槽是浮法玻璃生产工艺的成型部分,也是浮法玻璃生产过程的三大热工设备之一。
温度在1050-1100。
C的玻璃液从流液道流入锡槽内的锡液面上,玻璃液在锡液表面上进行摊平、抛光,经机械拉引、挡边和浮法玻璃拉边机的控制,形成所要求宽度和厚度的玻璃带,并在前行中逐渐冷却至600。
C左右时由过渡辐台托起离开锡槽进入退火窑中退火。
中国洛阳浮法锡槽的主要特点是采用窄流槽、前宽后窄的槽体主体结构形式和使用过渡辐台等,是中国洛阳浮法技术的核心。
对锡槽的要求(1)气密性:目的是为了防止锡槽中的锡液氧化后污染玻璃液。
(2)锡槽的可调性:包括纵向和横向的温度、玻璃液流量、玻璃带在锡槽中的形状和尺寸、锡液对流、保护气体纯度、成分和分配量等的调节与控制。
a—玻璃液流量的调节:通过调节节流闸板的开度来实现。
b—白加热元件的调节:一般用于调节锡槽的横纵口温度曲线。
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浮法玻璃熔制技术1、浮法玻璃熔制技术工艺流程浮法玻璃的熔制过程是将合格的配合料经过高温加热形成均匀、纯净、透明并符合成型要求的玻璃液的过程,是浮法玻璃制造过程中的主要过程之一。
熔制速度和熔制的合理性对玻璃的产量、质量、合格率、生产成本、燃料消耗和池窑寿命等影响很大。
浮法玻璃熔制技术工艺流程示意图:2、玻璃熔制工艺原理浮法玻璃的熔制过程是一个很复杂的过程,包括一系列的物理、化学、物理化学反应,而这些反应的进行与玻璃的产量和质量有密切关系。
各种不同配合料在熔制过程中发生的反应见下表:各种不同配合料在熔制过程中发生的反应根据熔制过程中的不同特点,从加热配合料到最终成为符合成型要求玻璃液的过程,可分为五个阶段,即硅酸盐形成阶段、玻璃液形成阶段、玻璃液澄清阶段、玻璃液均化阶段和玻璃液冷却阶段。
直观地,也可分为配合料堆的反应烧结阶段;硅酸盐形成及其熔化物熔化阶段,主要是残余石英砂溶解于已形成的硅酸盐中;澄清消除气泡阶段,主要是降低各种气体在玻璃液中的过饱和程度;逐渐冷却至成型温度阶段。
(1)硅酸盐形成阶段配合料入窑后,在800~1000℃温度范围发生一系列物理的、化学的和物理-化学的反应,如粉料受热、水分蒸发、盐类分解、多晶转变、组分熔化以及石英砂与其他组分之间进行的固相反应。
这个阶段结束时,大部分气态产物从配合料中逸出,配合料最后变成由硅酸盐和二氧化硅组成的不透明烧结物。
硅酸盐形成速度取决于配合料性质和加料方式。
(2)玻璃形成阶段当温度升到1200℃时,烧结物中的低共熔物开始熔化,出现了一些熔融体,同时硅酸盐与未反应的石英砂粒反应,相互熔解。
伴随着温度的继续升高,硅酸盐和石英砂粒完全熔解于熔融体中,成为含大量可见气泡、条纹、在温度上和化学成分上不够均匀的透明的玻璃液。
在浮法玻璃生产过程中,硅酸盐形成阶段与玻璃形成阶段之间没有明显的界限,即在硅酸盐阶段尚未结束时,玻璃液形成阶段已经开始,并且硅酸盐形成进行得极为迅速,而玻璃液形成却很缓慢。
这是由于在实际生产中,配合料被直接投入到1300℃左右的投料池中,硅酸盐形成极快(约3~5min ),而玻璃液的形成必须等待石英砂粒的完全熔解。
因此要划分这两个阶段很困难,所以生产上把这两个阶段视作一个阶段,称为配合料熔化阶段。
(3)玻璃液澄清阶段随着温度继续升高,达到1400~1500℃时,玻璃液的粘度约为10Pa·s ,玻璃液在形成阶段存在的可见气泡和溶解气体,由于温度升高,体积增大,玻璃液粘度降低而大量逸出,直到气泡全部排出。
(4)玻璃液均化阶段当玻璃液长时间处于高温下,由于对流、扩散、溶解等作用,玻璃液中的条纹逐渐消除,化学组成和温度逐渐趋向均一。
此阶段结束时的温度略低于澄清温度。
玻璃液的均化过程早在玻璃液形成阶段时已开始,然而主要的还是在澄清后期进行。
它与澄清过程混在一起,没有明显的界限,可以看作一面澄清,一面均化,且澄清加速了均化的进程,均化的结束在澄清之后,并一直延续到冷却阶段。
此外,搅拌是提高均匀性的一个很好的方法。
(5)玻璃液冷却阶段将澄清和均化了的玻璃液均匀降温,使玻璃液具有成型所需的粘度。
在冷却阶段应不破坏玻璃液的质量。
浮法玻璃冷却阶段结束的温度在1100~ 1050℃左右。
①配合料化学组成。
它对玻璃熔制速度有决定性影响,配合料化学组成不同所需熔化温度就不相同,配合料中碱金属氧化物等氧化物的总量对SiO2和Al2O3总量比值越高,则配合料越容易熔化。
②原料性质。
原料性质及其种类选择对熔制影响很大,如石英砂颗粒大小、形状及所含杂质的难熔性;配合料气体含率,所含气体的化学组成;为引入同一氧化物而达到最有利于熔制的矿物及化工原料的合理选择等,都影响玻璃熔制速度和熔化质量。
③配合料的调制,包括配合料的均匀性、含水量、碎玻璃用量的控制等。
其中,配合料的均匀性是一项主要的工艺指标,是否混合均匀对玻璃质量和熔制速度有极大关系,因此,应尽可能地将配合料混合均匀,并注意在输送和储存过程中不受到较大振动,以免引起分层现象。
④加料方式。
加料方式的不同会影响熔化速度、熔化区的温度、液面状态和液面高度的稳定,从而影响玻璃产量和质量。
3、影响浮法玻璃熔制的因素⑤熔制的温度制度。
熔制温度决定玻璃的熔化速度,温度越高,硅酸盐生成反应越剧烈,配合料颗粒熔解越快,玻璃液形成速度也越快。
提高熔化温度是强化玻璃熔制、增加熔窑生产能力的有效措施,在条件允许的情况下应尽可能提高熔化温度,以强化熔制过程。
⑥窑内压力、气氛、玻璃液面以及泡界线是否稳定。
⑦熔窑耐火材料、加热燃料的种类及质量。
⑧窑炉结构及搅拌器等辅助设施的应用。
⑨熔窑的自动化程度等。
4、浮法玻璃的形成(1)玻璃形成过程在玻璃形成阶段,配合料的熔化过程中,由于石英砂粒的溶解和扩散速度比各种硅酸盐的溶解和扩散速度慢得多,所以玻璃形成过程的速度实际上取决于石英砂粒的溶解和扩散速度。
(2)玻璃液的澄清由于配合料的分解、部分组分的挥发、氧化物的氧化还原反应、玻璃与耐火材料的相互作用等原因而析出大量气体,其中大部分气体将逸散于空间,剩余气体的大部分将溶解于玻璃液中,而少部分则以气泡的形式存在于玻璃液中。
玻璃的澄清过程就是消除玻璃液中气泡的过程。
值得指出的是,玻璃澄清的排泡与去气是两个不同的概念,前者是排除玻璃液中的可见气泡,后者则是要全部排除玻璃液中的气体,包括化学结合的气体。
①玻璃中气体的存在形式存在于玻璃液中的气体主要有三种状态,即可见气泡、溶解的气体、化学结合的气体。
此外,还有吸附在玻璃熔体表面上的气体。
常见的气体有CO2、SO2、SO3、N2、O2、H2O、H2等气体,N2以物理状态存在于玻璃中,其他气体大部分以化学结合状态存在。
a.碳酸盐分解产物和燃烧产物CO2 它在玻璃熔液中的溶解度,取决于能生成比较稳定的碳酸盐的含量,如果碱性氧化物浓度增加,玻璃液吸收CO2的能力也随之增大。
而CO2的物理溶解却随温度的升高、过饱和程度的增加而降低。
b.硫酸盐分解产物和燃烧产物SO2 它能与配合料、玻璃液相互作用形成硫酸盐或再次分解为SO2或SO3。
澄清剂芒硝在高温下受热分解放出SO2和O2或SO3。
随着玻璃中含碱量的增加,玻璃液中的SO2再次与一价、二价金属氧化物生成硫酸盐而增多。
c. O2 O2在玻璃中的溶解度是微小的。
只有当玻璃液中存在变价氧化物时,因在低温时变价氧化物吸收O2由低价转变为高价,使其溶解度增加,而在高温时高价氧化物分解放出O2变为低价氧化物,其溶解度又降低。
这也是变价氧化物能成为玻璃澄清剂的原因。
②澄清过程中气体间的转化与平衡玻璃的澄清过程,就是如何利用玻璃液中溶解的气体、气泡中的气体以及炉气三者的平衡关系,即气泡中包含多种气体,其分压各不相同,但应与各自在玻璃液中的气体分压、窑气中的气体分压相同,彼此达到一个动态平衡。
并且气体总是由分压高的相进入分压低的相。
气体间的转化与平衡除了与上述气体的分压有关系,还与气泡中所含的气体种类有密切的关系。
根据道尔顿分压定律,当一种A气体进入到有B气体的气泡中时,气泡的总压将增加,B气体的分压却减小,原有的平衡被打破,就将会从周围玻璃液中吸收B气体,直到两相中B气体的分压相等为止。
这就是澄清剂的作用机理。
气体在玻璃中的溶解度与温度有关,温度越高,气体的溶解度越小。
③影响玻璃澄清的因素a.配合料中的气体率气体率过大,则熔制时泡沫多,延长了澄清时间,而且气泡难以消除;气体率过小,则玻璃液难以形成强烈的翻滚,气泡也难以消除。
b.澄清温度澄清温度的过低或过高,澄清时间的不足或过长,都不利于澄清。
一般澄清温度比熔化温度要高一些,但温度过高,也会带来相反的结果,主要由于玻璃液在高温时粘度降低,容易渗透到耐火材料的微小孔道里,将其中所含气体排出,使玻璃液中容易产生微小气泡,此外也会加剧玻璃液对耐火材料的侵蚀,使耐火材料中的Al2O3溶于玻璃液中,局部增加了玻璃液的粘度,不利于澄清c.窑压窑内气体组成或压力保持稳定是很重要的,否则会破坏已建立的平衡状态,不利于玻璃液的澄清。
窑内必须保持微正压,正压过大,不利于气体的排除。
温度升高,粘度降低,有利于气泡的排除,但要考虑到耐火材料的使用寿命。
④加速澄清的措施延长澄清时间、提高澄清温度、玻璃液沸腾搅拌、鼓泡、加澄清剂等。
在配合料中引入适量的澄清剂是一种最常见的方法。
(3)玻璃液的均化玻璃液的均化目的是要达到化学均一性和热均一性。
当玻璃液存在化学不均时,就是主体玻璃与不均体两者的性质不同,这将对玻璃制品产生不利影响,如因膨胀系数不同将会产生结构应力;光学性质不同将会产生光畸变;粘度和表面张力不同将会产生波筋、条纹等缺陷;化学成分不同还可能产生析晶、析泡等倾向等。
由此可知,不均匀的玻璃液对浮法玻璃制品的产量和质量将有重大的影响。
玻璃液的均匀性与配合料的均匀性、熔制作业的稳定性及耐火材料的质量等有关。
玻璃形成和澄清阶段玻璃液中不均体的溶解和扩散是主要的均化过程。
①玻璃液中不均体的溶解与扩散玻璃液中的不均质体,即玻璃组分的浓度差引起的分子扩散,由玻璃液中某组分较多的部分向该组分较少的部分转移。
在静止的玻璃液中不均体的扩散速度是非常缓慢的,提高扩散速度的方法是提高熔制温度和减小玻璃液粘度。
同时温度升高也降低玻璃液的表面张力,有利于玻璃液的均化。
②玻璃液的表面张力降低玻璃液表面张力产生的均化效果比降低玻璃液粘度更有效。
表面张力小的条纹和不均体,容易被均化;表面张力大的条纹和不均体,即使受到剪切力作用也很难伸长和消失,因此降低玻璃熔体的表面张力,有助于玻璃均化。
③玻璃液的对流玻璃液在玻璃熔窑内所处位置不同,其温度也不同,因此导致玻璃液产生对流。
由于在液流断面上存在着速度梯度,因此玻璃液中的不均体被拉长。
其结果不仅增加了扩散面积,而且会增加浓度梯度,加强了玻璃液的扩散均化作用。
但是玻璃液在浮法熔窑中的流动属层流而不是湍流,故对流均化过程的作用是有限的。
增加玻璃液的对流虽然能够强化均化作用,但对耐火材料的侵蚀作用也增强。
④玻璃液中气泡上升当气泡由玻璃液深处向上浮升时,一方面由于气泡上升的翻腾作用,带动气泡附近的玻璃液流动,在其断面形成速度梯度,促使不均体均化;另一方面若气泡上升时遇到不均质体,由于气泡的上升力给予不均体以拉力,使它拉成线条,有利于均化进行。
⑤玻璃液的强制均化技术强制均化技术主要包括搅拌、鼓泡等。
a.搅拌它是利用设置搅拌器对玻璃液进行强制均化的有效措施。
搅拌器的形式有垂直搅拌器和水平搅拌器两种,浮法玻璃生产使用的搅拌器一般设置在卡脖上。
b.鼓泡鼓泡是将净化的压缩空气,从窑底鼓泡管鼓入玻璃液中,使它在熔窑深层的玻璃液中产生一定压力的气泡,并迅速上升到玻璃液的表面而破裂。
在上升过程中能吸收玻璃液中的小气泡,使其自身迅速长大,并搅动四周玻璃液,起到强制均化和促进澄清的作用。